[email protected] aula 3 - reflexão e formação de imagens i · 2017-03-29 · [email protected] aula...
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Aula passada
Luz é uma onda, mas vamos usar o
modelo de raios
resumindo:
1. propagação retilínea da luz
2. independência dos raios
3. reversibilidade da luz
cuidados conceituais
Reflexão difusa -> raios refletidas em
todas as direções
Formação de imagens
Raios de luz emitidos por um objeto, passam por algum
sistema óptico que desvia luz. No outro lado do sistema
óptico definimos um espaço de imagem.
Se a cada ponto do espaço de objeto corresponde 1
ponto no espaço da imagem: SO estigmático. Senão:
astigmático. Neste caso mais difícil ou impossível achar
um plano com uma imagem nítida.
Link das imagens
Reflexão especular
● Partículas: para mudar a direção do
movimento, aplica-se uma força
● Mas como mudar a direção de
propagação de luz?
○ campos elétricos e magnéticos não
desviam um feixe de luz
● Usar espelhos e lentes!
○ (do ponto de vista microscópico: luz é absorvido e
reemitido pelos átomos e moléculas, o resultado
macroscópico são as leis de reflexão e refração)
[Lei de Reflexão especular: Princípio de Huygens]
[email protected] Desenhos da Profa. Elisabeth Andreoli (IFUSP)
Lei de Reflexão especular:● ângulo do raio refletido (com o normal n) = ângulo do
raio incidente● o raio refletido está no plano do raio incidente e da
normal
[Reversibilidade ou simetria temporal]
● O caminho de luz por um sistema óptico é “reversível”: se a
luz tivesse sido emitido “no outro lado” o caminho dos raios
de luz seria o mesmo, mas com sentido invertido.
● As leis que regem fenômenos ópticos têm simetria temporal
Comparar com as Leis de Mecânica sem atrito (o sentido da
trajetória de uma partícula ou planeta pode ser invertido e ainda
assim obedecer as Leis de Newton)
Formação de Imagens
Objeto: seja luminoso ou não, raios saem em todas as direções
Observador: olho ou detector; na posição do observador incidem
raios refletidos.
Imagem: parece (parece!) que os raios refletidos emanam de um
ponto. Nosso cérebro interpreta isso (naturalmente) como se
tivesse um objeto atrás do espelho.
do = di
Onde a imagem está?
Duas maneiras:
1. Com aplicabilidade geral: traçar
alguns raios e extrapolar para
determinar o ponto da onde os
raios parecem divergir →
localização da imagem virtual
2. Só para espelhos planos: imagem
(virtual) fica no outro lado do
espelho, distância igual ao do
objeto.
Campo Visual
Neste caso, o objeto está fixo e perguntamos onde o observador
deve estar para conseguir ver a imagem.
Campo Visual: observador fixo
Neste caso, o observador está fixo e perguntamos onde o objeto
deve estar deve estar para conseguir ver a imagem.
Resumo e Vocabulário
Vários dispositivos ópticos, incluindo lentes, espelhos planos ou
espelhos esféricos, funcionam mudando de direção os raios de
luz, formando imagens. Para uma imagem virtual os raios
divergem e parecem vir de um ponto (mas não vieram!). Semana
que vem: imagens reais: os raios convergem e a imagem pode ser
projetada num anteparo.
Imagem real e virtual
Raios convergentes e divergentes
Exercícios1. Uma pessoa anda na direção de um espelho plano com 1,0
m/s. Com qual velocidade a separação entre a pessoa e sua
imagem está diminuindo?
2. Um espelho pendurado verticalmente na parede permite
você ver a imagem do seu corpo parcialmente. Ao se afastar,
vai ver seu corpo inteiro?
3. Qual é o tamanho do menor espelho que te permite ver seu
corpo inteiro? (veja próximo slide)
4. (em casa, entregar semana que vem)
Localizar as 3 imagens formados,
traçando raios
Algumas tentativas Ex. 3 (link para blog)
[Reflexão especular: Princípio de Fermat]Luz vai pelo caminho de tempo menor.
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